FSK(Frequency-shift keying)是信息传输中使用得较早的一种调制方式,它的主要优点是: 实现起来较容易,抗噪声与抗衰减的性能较好。在中低速数据传输中得到了广泛的应用。最常见的是用两个频率承载二进制1和0的双频FSK系统。

1.FSK什么意思

FSK(Frequency-shift keying)是信息传输中使用得较早的一种调制方式,它的主要优点是: 实现起来较容易,抗噪声与抗衰减的性能较好。在中低速数据传输中得到了广泛的应用。最常见的是用两个频率承载二进制1和0的双频FSK系统。

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2.FSK调制原理

在二进制频移键控中,幅度恒定不变的载波信号的频率随着输入码流的变化而切换(称为高音和低音,代表二进制的1 和0)。
产生FSK 信号最简单的方法是根据输入的数据比特是0还是1,在两个独立的振荡器中切换。采用这种方法产生的波形在切换的时刻相位是不连续的,因此这种FSK 信号称为不连续FSK 信号。
由于相位的不连续会造频谱扩展,这种FSK 的调制方式在传统的通信设备中采用较多。随着数字处理技术的不断发展,越来越多地采用连继相位FSK调制技术。
目前较常用产生FSK 信号的方法是,首先产生FSK 基带信号,利用基带信号对单一载波振荡器进行频率调制。
相位连续的FSK信号的功率谱密度函数最终按照频率偏移的负四次幂衰落。如果相位不连续,功率谱密度函数按照频率偏移的负二次幂衰落。
在通信原理综合实验系统中,FSK 的调制方案如下:
FSK 信号:S(t)=cos(ω0t+2πfi·t)
在通信信道FSK 模式的基带信号中传号采用fH 频率,空号采用fL 频率。在FSK 模式下,不采用汉明纠错编译码技术。调制器提供的数据源有:
1、外部数据输入:可来自同步数据接口、异步数据接口和m序列;
2、全1码:可测试传号时的发送频率(高);
3、全0码:可测试空号时的发送频率(低);
4、0/1 码:0101..交替码型,用作一般测试;
5、特殊码序列:周期为7的码序列,以便于常规示波器进行观察;
6、m序列:用于对通道性能进行测试;

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3.FSK解调方法

对于FSK 信号的解调方式很多:相干解调、滤波非相干解调、正交相乘非相干解调。而FSK 的非相干解调一般采用滤波非相干解调。输入的FSK 中频信号分别经过中心频率为fH、fL 的带通滤波器,然后分别经过包络检波,包络检波的输出在t=kTb。时抽样(其中k 为整数),并且将这些值进行比较。根据包络检波器输出的大小,比较器判决数据比特是1还是0。
在高斯白噪声信道环境下FSK 滤波非相干解调性能较相干FSK 的性能要差,但在无线衰落环境下,FSK 滤波非相干解调却表现出较好的稳健性。
FSK 的数字化实现方法一般采用正交相乘方法加以实现。

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